Экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88

N+1Наука

Квантовые блуждания атомов помогли искать с оракулом

Марат Хамадеев

Aaron W. Young et al. / Science, 2022

Американские физики экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88 в ячейках двумерной оптической решетки. Распределение и расширение атомной волновой функции в их работе оказалось в хорошем согласии с простой моделью вплоть до области в сотню узлов. Ученые также продемонстрировали, как блуждания можно использовать для реализации квантового алгоритма поиска с оракулом. Исследование опубликовано в Science.

Случайными блужданиями называют математическую модель процесса, в котором точка в некотором пространстве совершает последовательность случайных шагов. Пространство может иметь любую природу, а сама модель максимально универсальна, из-за чего она находит применение во множестве различных сфер. С ее помощью ученые описывают броуновское движение молекул, перемещение животных, появления новых научных идей, шансы на победу в спортивных состязаниях и даже смену светлых и темных полос в жизни человека. Мощь этого метода была отмечена вручением Абелевской премии в 2020.

Как и многие другие классические модели и игры, случайные блуждания подверглись квантовому обобщению. Квантовые блуждания отличаются способностью частицы находиться в суперпозиции состояний, соответствующих шагам в различных направлениях. Это приводит к необычным эффектам, например, квантовой интерференции и обратимой унитарной эволюции. Случайность включает в себя стохастические эффекты, приводящие к потере когерентности и даже коллапсу волновой функции.

Такие свойства модели делают ее подходящей для квантовых вычислений и квантовых симуляций. Квантовые блуждания наиболее всего подходят к перемещению холодных электронов в кристаллической решетке, описываемых моделью Хаббарда. Для того, чтобы симуляция их динамики с помощью блужданий приносила ощутимую пользу, число узлов решетки должно быть велико. Масштабирование различных физических платформ (фотоны, ядерные спины, ионы и многое другое), подходящих для этого, так или иначе, сталкивается с проблемой шумов, которые нарушают когерентность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Кто придумал землю? Путеводитель по геофилософии от Делёза и Деррида до Агамбена и Латура» «Кто придумал землю? Путеводитель по геофилософии от Делёза и Деррида до Агамбена и Латура»

Правильно ли противопоставлять природу и культуру

N+1
Как переживал начало Второй мировой войны ювелирный дом Cartier Как переживал начало Второй мировой войны ювелирный дом Cartier

Отрывок из книги об одном из самых известных ювелирных домов в мире

СНОБ
Оцелоты подружились с опоссумами Оцелоты подружились с опоссумами

На чем держится межвидовая дружба между опоссумами и оцелотами?

N+1
Пан и не пропал: 55 лет назад вышел дебютный альбом Pink Floyd. Вот почему он знаковый Пан и не пропал: 55 лет назад вышел дебютный альбом Pink Floyd. Вот почему он знаковый

Как The Piper at the Gates of Dawn прославил Pink Floyd

Правила жизни
Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц

Чему учились «смолянки» и как жили в стенах института

Forbes
Собрание сочинений Собрание сочинений

Светлый и изящный интерьер в стиле галерейного пространства

SALON-Interior
16 банальных ошибок, способных испортить любую свадьбу 16 банальных ошибок, способных испортить любую свадьбу

Чего стоит избегать, планируя свадебное торжество

Psychologies
Окно в Париж Окно в Париж

Художник-импрессионист Камиль Писсарро и его парижские пейзажи

Вокруг света
«Пока не сыграл в ящик»: как составить список самых важных дел «Пока не сыграл в ящик»: как составить список самых важных дел

Как составить bucket list и при этом избежать ошибок?

Psychologies
Как приготовить омлет «Пуляр», фирменное блюдо Александра Богданова, бренд-шефа Cafe Claret и Marius Как приготовить омлет «Пуляр», фирменное блюдо Александра Богданова, бренд-шефа Cafe Claret и Marius

Омлет «Пуляр» настолько пышный и воздушный, что напоминает скорее десерт

Правила жизни
Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины» Малазийские исследователи смоделировали внешность «пенангской женщины»

Как ученые восстанавливают лица древних людей?

N+1
Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают

При экстремальных погодных условиях страдают мелкие, короткоживущие виды

ТехИнсайдер
Как русская девочка влюбила в себя Голливуд, но умерла молодой при загадочных обстоятельствах: трагедия Натали Вуд Как русская девочка влюбила в себя Голливуд, но умерла молодой при загадочных обстоятельствах: трагедия Натали Вуд

Натали Вуд была олицетворением сказки о Золушке

VOICE
Что появилось раньше: мышечный орган в ротовой полости или речь? И вообще, почему язык прозвали языком? Что появилось раньше: мышечный орган в ротовой полости или речь? И вообще, почему язык прозвали языком?

Орган или речь — кто был первым?

ТехИнсайдер
Идеальное выдуманное Идеальное выдуманное

Автопромышленность параллельного СССР

Автопилот
Автомобили Михаила Горбачева. На чем ездил президент СССР Автомобили Михаила Горбачева. На чем ездил президент СССР

Автопарк президента СССР: от «Запорожца» до бронированного лимузина и Mercedes

РБК
Генотерапия вернула слух мышам Генотерапия вернула слух мышам

Ученые разработали препарат, который вернул мышам слух

N+1
Миф или правда: смартфоны с мощным процессором быстрее садятся? Миф или правда: смартфоны с мощным процессором быстрее садятся?

Процессоры для смартфонов — производительность за энергопотребление?

CHIP
Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена

Пес Джульбарс — почетный ветеран вoйны

ТехИнсайдер
Что такое материнский инстинкт и почему у людей его, скорее всего, нет Что такое материнский инстинкт и почему у людей его, скорее всего, нет

Материнский инстинкт: в чем он проявляется и почему его нет у людей?

ТехИнсайдер
Тип фигуры: как определить свой и как правильно подобрать гардероб Тип фигуры: как определить свой и как правильно подобрать гардероб

Как скрыть ненужное и подчеркнуть достоинства в соответствии с типом фигуры?

РБК
Генетики научили клетки растений выполнять логические операции Генетики научили клетки растений выполнять логические операции

Клетки растений превратили в вычислительный автомат

N+1
«Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам «Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам

Как обстоят дела с юридическим образованием и оттоком специалистов в России?

Forbes
Повышение пенсионного экшена Повышение пенсионного экшена

«Старик»: Джефф Бриджес против всех

Weekend
Широка страна моя родная: какой ты русский город по знаку зодиака? Широка страна моя родная: какой ты русский город по знаку зодиака?

Какой ты русский город по гороскопу?

VOICE
Большой отец Большой отец

Как Олег Кулик стал символом постсоветского искусства и разделил его судьбу

Weekend
Страх и смех в одном флаконе: 30 отличных комедийных хорроров Страх и смех в одном флаконе: 30 отличных комедийных хорроров

Неуклюжие вампиры и зомби, откровенные пародии на жанр – будет весело и страшно

Правила жизни
«Розетта» нашла на комете Чурюмова-Герасименко нафталин «Розетта» нашла на комете Чурюмова-Герасименко нафталин

Планетологи обнаружили в комете Чурюмова-Герасименко >40 органических молекул

N+1
В Оксфорде провели масштабное исследование лекарств от бессонницы — и большинство оказалось крайне сомнительными В Оксфорде провели масштабное исследование лекарств от бессонницы — и большинство оказалось крайне сомнительными

Многие распространенные лекарства от бессонницы не имеют данных о безопасности

ТехИнсайдер
Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка Вкус соли можно заменить электрической стимуляцией языка

Соль и электричество — что у них общего?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении